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 Les pôles magnétiques terrestres peuvent s’inverser brutalement

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MessageSujet: Les pôles magnétiques terrestres peuvent s’inverser brutalement   Mar 7 Oct - 0:21

Les pôles magnétiques terrestres peuvent s’inverser brutalement





Fin juin, l'Agence spatiale européenne (ESA) présentait les premiers résultats de sa mission Swarm, une constellation de trois petits satellites lancés en novembre 2013, qui étudie en détail le champ magnétique terrestre. Les mesures effectuées par ces engins montraient que ledit champ magnétique, qui protège notre planète des particules chargées émises par le Soleil, était en train de s'affaiblir rapidement, perdant 5 % de son intensité en une décennie, soit une baisse dix fois plus rapide que ce qui était envisagé auparavant.



Observatoires magnétiques a écrit:
Le champ magnétique de la Terre

Dans tout l’espace autour et à l’intérieur de la Terre se trouve un champ magnétique. Plusieurs phénomènes naturels ou artificiels se somment et constituent le champ magnétique total, qui varie constamment selon les variations des sources qui le génèrent. Ecran protecteur contre les particules à haute énergie en provenance du cosmos, le champ magnétique est fortement affecté par les événements de météo de l’espace, qui peuvent perturber tous les systèmes technologiques terrestres. Son étude permet de comprendre tout autant la structure et la dynamique interne de la Terre et les phénomènes qui se produisent dans la haute atmosphère et dans l’espace.


• GÉODYNAMO

Le champ magnétique de la Terre est en premier lieu généré à l’intérieur de la Terre, par l’effet de dynamo dus aux mouvements de convection dans le noyau terrestre, composé à 90% de fer liquide. Ces mouvements sont générés par le refroidissement progressif du noyau et de la graine solide située au centre de la Terre.

Il en résulte un champ magnétique dipolaire, incliné d’environ 10° par rapport à l’axe de rotation de la Terre.



Géodynamo

• LYTHOSPHÈRE

Une petite partie du champ magnétique terrestre provient des roches aimantées de la croûte terrestre. L’analyse de l’aimantation des roches des fond océaniques a notamment permis de mettre en évidence les inversions des poles, qui se produisent environ un fois toutes les 1 millions d’années.


Lythosphère



• IONOSPHÈRE


La radiation solaire X et UV est absorbé dans les couches les plus hautes de l’atmosphère, où des couples ion-electron sont produites du coté de la Terre illuminé par le soleil. Ces particules libres produisent des courants électriques autour de 100 km d’altitude, responsables de la variation diurne du champ magnétique.


Ionosphère


• MAGNÉTOSPHÈRE


La partie la plus externe du champ magnétique terrestre est exposé au vent solaire, un flux de particule chargées émises constamment par le soleil. Les courants électriques magnétosphériques provoquent eux aussi des variations du champ magnétique observées au sol.



Magnétosphère


• DÉRIVE DES PÔLES MAGNÉTIQUES

Les pôles magnétiques Nord et Sud, définis comme les points à la surface de la Terre où le champ magnétique est exactement vertical, ne sont pas exactement antipodaux. Le pôle magnétique Nord se trouve dans le grand Nord Canadien, tandis que le pôle magnétique Sud se trouve au large de la base française de Dumont d’Urville en Antarctique.

La variation séculaire du champ magnétique terrestre se traduit par une lente dérive des pôles magnétiques. Ainsi le pôle magnétique Nord se déplace actuellement à la vitesse de 55 km/an vers la Sibérie.



Dérives des pôles magnétiques

• UN BOUCLIER DE PROTECTION POUR LE VIVANT

La magnétosphère, créée par le champ magnétique terrestre, a joué un rôle essentiel pour le développement de la vie sur terre en déviant les particules de haute énergie du vent solaire et des rayons cosmiques. Ceci a permis à l’atmosphère terrestre de se maintenir au cours du temps, contrairement à ce qui s’est passé sur Mars, où l’absence d’un champ magnétique important à permis au vent solaire d’arracher à son passage une grande partie de l’atmosphère de cette planète.

Le bouclier fourni par la magnétosphère terrestre a ansi réduit le flux de rayonnement à haute énergie qui arrive jusqu’au sol, permettant le maintient de la vie sur Terre.



Bouclier de protection



• MÉTÉO DE L’ESPACE

Le soleil alterne des périodes calmes à des périodes où son activité augmente. Dans les périodes de forte activité solaire, on peut avoir des éruptions solaire où l’on assiste à une augmentation brutale du rayonnement UV et X en provenance du soleil, ainsi que de la vitesse du vent solaire. On peut alors avoir un orage magnétique sur Terre.

Des particules chargées pénètrent dans la cavité formée par le champ magnétique terrestre donnant lieu à des phénomènes spectaculaires : les aurores boréales et australes.



Ces phénomènes naturels peuvent avoir des conséquences sérieuses sur les systèmes technologiques humains :
• avaries des satellites
• perturbations des systèmes de télécommunication: satellites, câbles sous marins…
• dégradation ou interruption des services de positionnements par satellites, e.g. GPS ou Galileo;
• augmentation des radiations reçues par les passagers des avions et les astronautes;
• courants induits dans les oléoducs, accélérant leur usure;
• courants parasites dans les réseaux électriques, qui peuvent provoquer des pannes de courant sur des vastes régions.

http://www.ipgp.fr/fr/obsmag/champ-magnetique-de-terre


Ce résultat a ravivé l'hypothèse selon laquelle nous ne serions pas loin d'une inversion des pôles magnétiques, ce qui a provoqué ce commentaire de la part du responsable de Swarm, le Norvégien
Rune Floberghagen :

Rune Floberghagen a écrit:
"Un tel renversement n'est pas instantané. Il prendrait plusieurs centaines d'années si ce n'est quelques millénaires."


Rune Floberghagen
Geophysical Journal International, a écrit:
Trois mois après, Rune Floberghagen peut apporter un important correctif à sa déclaration. En effet, selon une étude internationale publiée dans le numéro de novembre du Geophysical Journal International, le renversement des pôles magnétiques terrestres, un événement susceptible d'avoir de graves répercussions sur notre civilisation technologique, peut se produire en moins de temps qu'il n'en faut à un homme pour vivre et mourir. http://gji.oxfordjournals.org/content/199/2/1110.abstract


Comme me l'a expliqué l'un des auteurs de l'étude, Sébastien Nomade, chercheur au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE, CEA-CNRS-Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines, cette découverte a une histoire peu banale qui commence par une catastrophe, le tremblement de terre meurtrier de 2009 à l'Aquila, en Italie :

Sébastien Nomade a écrit:
"Suite à ce drame, l'Etat italien a demandé aux géologues de l'IGAG de cartographier les bassins des Apennins qui sont extrêmement actifs du point de vue tectonique. Dans certains d'entre eux, qui étaient autrefois remplis par des lacs, on a trouvé des dépôts de plusieurs kilomètres d'épaisseur : les sédiments s'y sont accumulés à une rapidité sans aucune mesure avec ce que l'on trouve ailleurs et ont gardé au passage la trace de plusieurs dizaines d'éruptions volcaniques."


Sébastien Nomade

Cela n'a l'air de rien, mais ces dépôts sédimentaires dotés de niveaux volcaniques pouvant servir de repères chronologiques constituent une mine d'or pour qui veut reconstituer les variations passées de l'orientation du champ magnétique terrestre, le paléomagnétisme. Et la mine d'or se transforme en mine de diamant quand dans la couche étudiée se trouve la mémoire de la dernière inversion des pôles magnétiques, l'inversion Matuyama-Brunhes, qui s'est produite il y a environ 780 000 ans

Comment les paléomagnéticiens procèdent-ils ?

Sébastien Nomade a écrit:

"Quand le matériel se dépose dans le lac, explique Sébastien Nomade, les fines particules de magnétite qu'il contient vont s'orienter suivant les lignes du champ magnétique terrestre. On peut ensuite mesurer la direction que celles-ci avaient à différentes époques."



Sébastien Nomade
On comprend aisément que plus la vitesse de dépôt de ces particules est importante, meilleure est la résolution de l'enregistrement paléomagnétique. Dans le cas des sédiments des vieux lacs des Apennins, les auteurs de l'étude ont travaillé sur une couche de plus de 2 mètres d'épaisseur couvrant la période de 10 000 ans au cours de laquelle se nichait l'inversion Matuyama-Brunhes.Ils l'ont découpée en tranches de 2 centimètres d'épaisseur, représentant chacune un siècle, tranches qu'ils ont ensuite analysées.


Sébastien Nomade a écrit:
Les résultats sont étonnants. Après de longues prémices, marquées par un affaiblissement du champ magnétique et aussi par des "tentatives" d'inversion, "à un moment, dit Sébastien Nomade, le changement de polarité s'est produit très vite, à l'échelle d'une vie humaine, soit bien plus rapidement que ce que l'on croyait auparavant." Pendant cette inversion, les pôles magnétiques se sont déplacés en moyenne à la vitesse de 2 degrés par an


On ignore toujours la cause du phénomène ("si je le savais, j'aurais le prix Nobel", s'exclame en riant le chercheur français) et le mystère réside dans la dynamo terrestre, c'est-à-dire dans les différences de mouvement entre la partie liquide du noyau métallique de notre planète et sa partie solide. Actuellement, le champ magnétique a une intensité plus faible que la moyenne et, comme l'a révélé Swarm, celle-ci baisse rapidement. Néanmoins, tempère Sébastien Nomade, "il est difficile de dire que l'on se dirige vers une inversion. Je dirais qu'on n'a pas plus d'arguments pour cette idée que contre."


Une inversion du champ magnétique est synonyme d'un affaiblissement notable de la magnétosphère, le bouclier invisible qui protège la Terre des particules du vent solaire. Le risque, pour l'espèce humaine, n'est pas vraiment biologique : on n'a pas trouvé d'extinction de masse associée aux inversions du passé. Le risque est plutôt d'ordre technologique.

En temps normal, le bouclier a déjà ses failles qui donnent naissance aux aurores boréales et australes. Mais cela n'est pas toujours gentillet : quand le Soleil, dans une de ses "colères", nous expédie une monstrueuse bulle de particules, une tempête géomagnétique peut se déclencher, se glisser dans les défauts de la cuirasse et, comme cela a été le cas en mars 1989 au Québec, provoquer un effondrement du réseau électrique et une coupure durable de grande ampleur.

On peine à imaginer ce qui se serait passé à l'échelle du monde entier si la magnétosphère avait été très affaiblie comme cela se produit lors d'une inversion des pôles magnétiques...


Un quart de siècle après l'accident québécois, dans une ère de réseaux encore plus interconnectés et interdépendants, l'homme ne mesure pas toujours à quel point sa civilisation se repose sur l'électricité. Là est sa force, mais aussi sa faiblesse si les infrastructures ne sont pas protégées pour faire face aux interactions capricieuses entre le champ magnétique de la Terre et les particules électriquement chargées que nous envoie notre étoile.


Pierre Barthélémy



http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2014/10/05/les-poles-magnetiques-terrestres-peuvent-sinverser-brutalement/
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